钛合金表面等离子喷涂涂层材料的研究进展

介绍了钛及钛合金表面等离子喷涂涂层材料的研究进展,主要从钛合金表面等离子喷涂陶瓷材料耐磨涂层、固体润滑减摩涂层、生物活性涂层、功能涂层等几方面进行了简要的介绍。并对钛及钛合金表面等离子喷涂涂层材料的发展趋势进行了展望。     

冷喷涂金属基复合涂层及材料研究进展

冷喷涂是近年来一种发展十分迅速的材料固态沉积技术,其具有喷涂温度低和颗粒沉积速度高的特点,在金属基复合涂层及材料制备方面展现出了良好的应用前景。 在大量文献整理和分析的基础上,对冷喷涂金属基复合涂层及材料的最新研究进展进行了系统的介绍。 首先归纳了机械混合法、球磨法、包覆法以及造粒法等复合粉末的制备方法及其优缺点,为复合粉末的制备和选择提供了参考;其次,分类介绍了采用冷喷涂制备的铝基、镍基、铜基、钴基以及其他金属基复合涂层及材料;再次,分析了退火、激光、搅拌摩擦焊和热机械等后续处理方法对冷喷涂金属基复合涂层及材料组织结构和性能的影响,并介绍了不同后续处理方法的优缺点;最后,总结了冷喷涂金属基复合涂层及材料的潜在应用领域和存在问题。     

新工科背景下材料成型及控制工程专业人才培养模式探索

针对当前新经济发展时代和企业行业对工程技术人才需求的变化,武汉理工大学材料成型及控制工程专业立足于工程认证要求,从培养目标、课程体系、教学理念、教学模式、育人平台和教师队伍建设等方面探索人才培养模式改革措施,培养适应新经济发展需求的新工科人才。     

基于MoldFlow的型芯偏移分析及优化设计

基于MoldFlow软件的型芯偏移分析功能,对双层套管注射模型芯偏移问题进行了模拟分析。结果表明浇口位置设计对型芯偏移量影响明显,原模具的单侧浇口设计方案会引起明显的型芯偏移,导致内管出现翘曲变形,与实际试模现象一致。对比分析了2种浇注系统优化设计方案,结果表明两侧对称的双浇口平衡式进浇方案效果最佳,解决了细长型芯偏移引起的塑件翘曲变形问题。     

基于材料性能的冷喷涂临界速度预测窗口研究取得新进展

正冷喷涂过程中,喷涂粒子被高速气流加速到较高的速度(200~1 200m/s),在固态下碰撞基体,通过粒子强烈的塑形变形沉积在基体上形成涂层。由于喷涂材料和碰撞速度不同,粒子或者从基体上反弹或者沉积于基体上,使得粒子开始沉积到基体上的速度被称为临界速度,它是冷喷涂技术的一个     

注射成型典型缺陷形成的原因及解决措施

对注射成型过程中常见的成型缺陷进行了分类,并从材料、模具、注塑机和工艺方面分析了缺陷产生的原因,进而提出解决措施。     

用神经网络探讨Ni基喷涂材料中元素对涂层硬度的影响规律

本文以神经网络为工具，探讨了Ni基喷涂材料Si、Cr、B等元素对其涂层硬度的影响规律，在工程和实验的实际样本的基础上，以均匀设计方法优化了网络结构和学习对参数，得到能正确反映元素-硬度相关性的人工神经网络，计算结果表明：神经网络法不失为正确复现这一复杂相关性有力的新工具，文中指出：以各无素偏相关指数绝对值的大小判别其对Ni基喷涂材料硬度影响程度，效果亦佳。     

反应等离子喷涂TiN的反应过程及涂层形成机理研究

采用反应等离子喷涂技术制备了TiN涂层,并收集了少量TiN颗粒;采用SEM对涂层和TiN颗粒的横断面肜貌进行分析,研究了喷涂过程中的反应过程和涂层的形成过程.结果表明:Ti粉与N_2的反应为燃烧合成反应.反应过崔中释放出大量的热量,此反应在颗粒的表面进行;TiN涂层具有典型的层状组织结构,且层与层之间结合较好.     

自反应火焰喷涂过程中碰撞沉积物的形成及分析

以Ti-B4C-C为反应喷涂体系,基于SHS反应火焰喷涂制备TiC-TiB2复相陶瓷涂层技术,进行粒子与基体碰撞试验,获得了自蔓延反应火焰喷涂粒子与基体碰撞变形后的各种形貌图,通过对飞行粒子结构与粒子变形特点的研究得出:飞行粒子的形态与结构决定了粒子的变形特点,五种形态的碰撞沉积物来自各自对应的飞行粒子;基体预热温度、喷涂距离和喷涂团聚粉粒制备质量对碰撞沉积物的沉积率及扁平化有重要影响;不同变形粒子间的相互作用对涂层组织与性能会造成不同的影响,扁平粒子的薄膜飞溅主要由陶瓷熔滴内的气泡引起。     

自反应火焰喷涂过程中碰撞沉积物的形成及分析

以Ti-B4C-C为反应喷涂体系，基于SHS反应火焰喷涂制备TiC-TiB2复相陶瓷涂层技术，进行粒子与基体碰撞试验，获得了自蔓延反应火焰喷涂粒子与基体碰撞变形后的各种形貌图，通过对飞行粒子结构与粒子变形特点的研究得出：飞行粒子的形态与结构决定了粒子的变形特点，五种形态的碰撞沉积物来自各自对应的飞行粒子；基体预热温度、喷涂距离和喷涂团聚粉粒制备质量对碰撞沉积物的沉积率及扁平化有重要影响：不同变形粒子问的相互作用对涂层组织与性能会造成不同的影响，扁平粒子的薄膜飞溅主要由陶瓷熔滴内的气泡引起。     

10B21冷镦钢连铸小方坯表面异常振痕成因分析及控制

针对某钢厂10B21冷镦钢连铸小方坯表面出现的深振痕和弯曲振痕问题,利用金相显微镜对铸坯表面异常振痕特征进行了观察,结合实际生产条件分析了表面异常振痕的形成原因,最后提出了调整结晶器振动参数和结晶器电磁搅拌参数的工艺优化措施并进行了生产试验。结果表明,工艺参数优化后铸坯表面异常振痕问题得到有效解决,振痕平整、规则,深度明显变浅,振痕处奥氏体晶粒尺寸明显变小,铸坯表面裂纹显著减少。     

新材料给模具技术带来的机遇与挑战

在讨论新材料在制造业中的地位及新材料与制造业的关系的基础上,分析了新材料对模具行业的影响以及给模具制造业带来的挑战。指出现代工业对模具技术和理论、模具结构以及制造方式提出了更高的要求,对模具未来的发展将产生重大的影响。同时强调了新材料的出现给模具行业带来的挑战既是困难又是机遇,并有可能是导致模具技术产生革命性进步的重大挑战和机遇,呼吁模具企业抓住机遇,迎接挑战。     

Neutron powder diffraction – new opportunities in hydrogen location in molecular and materials structure

The potential of neutron powder diffraction in the location of hydrogen atoms in molecular materials and inorganic-molecular complexes is reviewed. Advances in instrumentation and data collection techniques that have made this field accessible are reviewed, along with a wide range of applications carried out by our collaboration investigating functional materials, hydrogen-containing minerals and molecular compounds. Some of the limitations in this area, particularly for molecular systems, are also addressed.     

Cu/TiBN电接触材料的导电性及抗电弧侵蚀机理

采用渗硼烧结法合成了一种新型TiBN粉体材料,它兼有陶瓷性和金属性,电阻率为2.6×10-3Ω·cm。以TiBN和TiN为增强相,采用粉末冶金法制备了Cu/TiBN和Cu/TiN电接触材料,系统的研究了不同含量TiBN和TiN的电接触材料的微观结构和物理性能。结果表明,与TiN相比,TiBN增强相能明显改善Cu基电接触材料的导电性能、抗氧化性能、硬度和抗电弧侵蚀性能。当含量为5wt.%时,Cu/TiBN电接触材料的抗电弧侵蚀能力最好,重量损失仅为1.5mg。电弧侵蚀时,在Cu/TiBN表面生成TixOy、B2O3和N2等产物,这些产物能明显改善Cu/TiBN电接触材料的抗电弧侵蚀能力。新开发的Cu/TiBN电接触材料具有优异的物理性能和抗电弧侵蚀性能,在电接触行业中拥有广阔的应用前景。     

Capillary wave formation on excited solder jet and fabrication of lead-free solder ball

A survey of solder ball production processes especially focusing on disturbed molten metal jet breakup process was made. Then the formation of capillary wave on tin melt jet in the way of rapid solidification was studied. A semi-empirical formula, which can be written as λ = Cvib （σ/ρ）^1/3 f^-2/3 to predict the relationship between wavelength of capillary wave and frequency of imposed vibration was obtained. Sn-4.0Ag-0.5Cu lead free solder ball was successfully produced with tight distribution and good sphericity. The excited jet breakup process is promising for cost effectively producing solder ball.     

Deposition of cerium contained conversion films on LC4 alloy with square wave pulse method

Cerium contained conversion films were deposited on LC4 aluminum alloy using square wave pulse (SWP) in aCeCl3 solution with KMnO4 as the oxidant. Energy dispersive spectroscopy (EDS) and scanning electron microscopy (SEM) were adopted to study the composition and the morphology of the film. It is found that the film is composed of Al, Zn, Cu,and small amount of cerium. The polarization curves of the specimens treated with SWP technique measured in 3.5% (mass fraction) NaCl solution reveal that the film thus formed inhibits both the anodic and cathodic process of the corrosion of the specimen. The immersion tests of treated specimens in 3.5% NaCl solution indicate that the corrosion resistance of the SWP treated specimen is better than that of the untreated and is equivalent to or even better than that of the traditionally electro-chemically treated specimens.     

爆炸焊接波状界面形成和发展的研究

为了研究在爆炸焊接过程中波状界面的形成机理,本文采用对不同强度基板爆炸焊接实验与SPH数值模拟相结合的方式对试样界面形貌及其焊接过程进行了分析。实验发现当焊接参数在可焊窗口以内时,强度较低的材料界面比较容易形成周期性波纹,而且数值模拟结果显示在碰撞点后两个周期的范围内,界面粒子仍然具有较高的运动速度并沿界面持续运动形成界面波;而强度较高且表面光滑的材料则难以形成波状界面。结果表明：爆炸焊接波状界面的形成需要扰动的积累进而触发Bahrani刻入机理,而当界面缺少扰动时则难以形成波状界面;在碰撞点离开后的两个周期范围内,波状界面的熔融金属将沿界面持续运动最终形成稳定的界面波。     

化学镀和粉末冶金法制备W/Cu梯度热沉材料

用化学镀法和粉末冶金的方法制备高致密的W/Cu梯度热沉材料。用场发射扫描电镜观察了材料的组织结构、界面和断口形貌。对材料的机械性能也进行了表征,如抗弯强度和显微硬度。结果表明材料每一层都很致密且组织结构均匀。从截面上材料成分呈梯度分布,每层之间没有明显的界面。三层W/Cu梯度热沉材料的相对密度可达99.2%。散热层、过渡层和封接层的显微硬度值分别是200、210和240 HV。抗弯实验结果所示封接层和散热层作为承重抗弯表面时的抗弯强度分别是428.5MPa和480.7MPa。     

Facile synthesis and electromagnetic wave absorption properties of magnetic carbon fiber coated with Fe-Co alloy by electroplating

Magnetic carbon fiber coated with Fe-Co alloy was prepared by electroplating at 25 °C for 5 min. The obtained magnetic coatings show sheet-like morphology and the crystal structure of the uniform coating is Co₃Fe₇ with a thickness of about 0.5 μm. The saturation magnetization of the magnetic carbon fiber reaches 31.5 emu/g with a coercivity of 87.1 Oe. The complex permittivity and permeability of magnetic carbon fiber/paraffin (30 wt%) composite were measured in the 2-18 GHz frequency range. The reflection loss below −10 dB covers the whole frequency range while below −20 dB the absorption frequency bandwidth is 6.8 GHz, and the minimum value is −48.2 dB at a coating thickness of 1.7 mm. Magnetic carbon fiber exhibits excellent electromagnetic wave absorption properties.     

铝电解槽用干防渗料的导热性与抗渗性

采用自制的沸腾平板导热仪测量防渗料在不同状态下的导热系数,利用坩埚法测量防渗料的抗渗性能。结果表明:防渗料的导热系数随密度的增大而增加,使用过的防渗料导热系数要比新的大一些;防渗料的抗渗能力与堆积密度有关,捣实状态下的抗渗能力比松散状态的好,铝液能够使电解质向防渗料的渗透量增加,在电解质中加入铝块后,防渗料的抗渗能力减弱。